基于加工质量预测与分析的数控铣削过程仿真系统研究与开发

本文以曲面产品的数控铣削为研究对象，介绍了用于数控铣削加工预测与分析的仿真系统，并着重就系统的结构和有关具体实现问题进行了讨论。     

数控铣削仿真系统关键技术的研究

在数控铣削仿真系统中,合理的实体建模方式、仿真算法和图形显示技术对于增强图形真实感和加快仿真速度至关重要.讨论了利用OpenGL进行实体建模的方法;阐述了适合三轴数控铣削仿真的三角面离散法的原理;最后探讨了数控铣削仿真系统中三维图形显示的关键处理技术.基于上述方法开发的数控铣削仿真系统,成功地实现了动态,实时地显示真实感图形.     

虚拟数控技术在铣削加工过程中的研究

叙述了虚拟数控技术的发展现状及发展趋势.通过在VC平台上采用OpenGL技术建立虚拟加工环境,提出了数控铣削加工过程仿真系统结构及功能,同时在虚拟数控铣削加工过程中建立模型,从而进行虚拟环境下的几何仿真和物理仿真,实现产品的虚拟制造.     

基于UG的虚拟数控仿真系统的研究

面向数控铣削,开发了一套基于UG/ISV模块的虚拟数控铣削仿真系统,利用UG软件中的二次开发技术建立标准件库,以XK5032A数控铣床为对象建立虚拟数控铣床,并对UG/ISV模块功能进行深入的研究建立虚拟数控仿真系统.通过对某一零件的加工,详细讨论整个虚拟仿真过程.     

STEP-NC数控铣削仿真系统的开发

利用Visual C 编程语言及OpenGL图形库实现了一个基于STEP-NC的数控铣削仿真系统，着重介绍了系统各功能模块的设计与实现，给出了一个简单加工实例的仿真结果。     

数控铣削加工中球头铣刀使用寿命仿真建模研究

本文介绍了仿真建模技术的基本概念,分析了球头铣刀铣削过程中铣刀磨损为非均匀磨损,刀具使用寿命沿铣刀轴线方向,随铣削参数及铣削方式的变化而变化;采用微分化方法,建立了球头铣刀使用寿命仿真数学模型,实现了球头铣刀使用寿命的仿真预测;球头铣刀使用寿命仿真数学模型为建立合理、准确的数控铣削用量,实现数控铣削加工的参数优化提供了可靠的保证。     

基于填充曲线刀具路径的数控铣削过程物理仿真

研究了采用一类填充曲线刀具路径进行数控铣削加工时,铣削过程的动态特性,推导了带有一般意义的瞬时名义铣削厚度算式,并通过数字物理仿真,探讨了填充曲线刀具路径对铣削过程颤振的抑制作用,结果表明,提出的截法线法能有效地解决数控铣削过程瞬时名义铣削厚度的计算问题,同时对不同刀具路径的铣削过程动态特性仿真结果表明,Hilbert填充曲线刀具路径能有效地抑制铣削过程再生颤振的发生与发展,对提高机械零部件加工效率和加工表面质量有重要作用。     

基于VB的数控铣削图形仿真系统研究

介绍了数控铣削仿真系统的设计背景以及实现系统的整体技术路线,采用VisualBasic语言在Windows操作系统环境下,设计了针对具体类型机床的仿真系统。该系统界面简单、操作方便。实现了对数控铣削程序的仿真,并以图形方式输出刀具的路径,以此来验证加工程序。     

OpenGL实现数控加工刀具轨迹实时仿真研究

在 Visual C++环境下利用 Open GL 实现了数控铣削三维刀具轨迹和数控车削刀具轨迹包络面的实时仿真。可以实时观察刀具轨迹仿真过程 ,对仿真结果可实现平移、缩放、旋转等操作 ,并可从多方位、多角度进行观察     

基于OpenGL的数控铣削材料去除过程动态仿真

利用OpenGL提供的强大三维图形开发功能和Visual C 编程环境,采用可以控制精度的Z_map算法,较简便地实现了数控铣削材料去除过程的动态仿真。     

基于AMESim软件对双轮铣槽机铣削头模拟分析

介绍了铣削头的结构组成及工作原理,并应用AMESim软件对铣削头在不同地质条件下的双铣轮与泥浆泵功率分配情况做了计算,为实际施工速度提供了具有参考性的参数。设计了铣削头的液压系统,并对双轮铣槽机在土质条件不变时和铣削轮转速稳定与土质条件改变时这两种工况对液压系统进行了仿真。通过对仿真结果的分析可知液压系统的设计满足机器的施工要求,对后续双轮铣槽机铣削头液压系统的实际设计具有参考意义。     

一种新的螺旋刃球头铣刀铣削力模型

为提高铣削加工的安全性和生产效率，有必要在加工实际进行之前准确地预测切削过程的物理信息，如铣削力、刀具振动等。给出了球头铣刀丸线几何模型，采用理论削力分析与实验--系数识别相结合的方法建立了新的螺旋刃球头铣刀的铣削力模型。对不同切削条件下的铣削力进行了仿真，与实验测量数据吻合良好，证明离线仿真可以对铣削力做出较准确的预测。     

插铣不锈钢Cr13的铣削力建模分析

在瞬时刚性力模型的基础上搭建了插铣铣削力理论模型,通过加工不锈钢Cr13确定了模型方程中的铣削力系数。经MATLAB仿真并与切削试验结果对比,验证了该理论模型的可行性以及插铣Cr13的铣削力系数的准确性。     

SIMULATION CONCEPT FOR PREDICTING WORKPIECE VIBRATIONS IN FIVE-AXIS MILLING

The characteristic discontinuous cut of the milling process influences the whole machining process by an increased susceptibility to vibrations of the machine-tool-workpiece system. This can result in undesirable effects on the workpiece surface or in a shorter lifetime of the tool and the spindle. Especially with regard to the machining of thin-walled components, such as turbine blades and thin profiles, the dynamic behavior of the workpiece is of particular interest. In this paper a simulation concept for predicting regenerative workpiece vibrations during the five-axis milling process is presented. This concept combines an accurate and fast simulation of the five-axis machining process including material removal and force calculation with an implemented finite element model for computing workpiece displacements. The simulation results are compared with data from experiments, which were conducted using a milling tool with high stiffness in order to minimize the influence of the milling tool dynamics.     

确定铣削力模型中刀具偏心参数的一种算法

对数控加工中球头铣刀铣削力建模时刀具偏心参数的确定进行了研究。在铣削力模型的建立中考虑了刀具偏心的影响,推导出刀具偏心参数的表达式,考虑到刀具单刃切削条件,提出了刀具偏心参数的确定算法。在通过铣削力试验数据计算铣削力系数的过程中,采用上述算法确定了刀具的偏心参数,用于铣削力的仿真预测中,仿真结果和铣削力试验的结果表明,算法效果良好。     

MODELING WORKPIECE DYNAMICS USING SETS OF DECOUPLED OSCILLATOR MODELS

During the machining of thin-walled components, the dynamic behavior of the workpiece has a significant influence on the machining process and on the quality of the machined surfaces. In this article, a hybrid simulation concept for modeling regenerative workpiece vibrations is presented, which couples a geometric workpiece model with sets of decoupled harmonic oscillators to take the workpiece dynamics into account.     

球头铣刀骨铣削力有限元建模与试验验证

在骨科手术中,铣削力对骨裂纹和加工表面质量影响较大。由于临床球形骨铣刀结构复杂,目前尚无有效的理论模型预测切削力。通过引入三维有限元模型模拟球形铣刀加工骨材料过程,评估不同加工参数下的铣削力值。搭建骨铣削试验平台模拟临床操作中的铣削过程,并利用采集到的加工信号分析铣削力。通过试验结果与仿真结果的对比,验证了有限元仿真模型的合理性。该骨铣削有限元模型能够满足不同加工参数下铣削力预测精度的要求,方便指导医生根据不同要求选择合适的加工参数。     

基于包围矩形的三轴铣削仿真建模技术研究

以三角面片离散法为基础对刀具和毛坯进行了建模。将包围矩形算法引入到刀具对毛坯切削的判断中,用其搜索发生切削关系的点并修改其高度值来完成刀具对毛坯的切削;优化三角面片重绘过程中的计算,从而减小了仿真过程中的计算量,提高了仿真速度,优化了仿真效果。     

3-Dimensional kinematics simulation of face milling

Face milling is currently the most effective and productive manufacturing method for roughing and finishing large surfaces of metallic parts. Milling data, such as surface topomorphy, surface roughness, non-deformed chip dimensions, cutting force components and dynamic cutting behavior, are very helpful, especially if they can be accurately produced by means of a simulation program. This paper presents a novel simulation model which has been developed and embedded in a commercial CAD environment. The model simulates the true tool kinematics using the exact geometry of the cutting tool thus accurately forecasting the resulting roughness. The accuracy of the simulation model has been thoroughly verified, with the aid of a wide variety of cutting experiments. The proposed model has proved to be suitable for determining optimal cutting conditions for face milling. The software can be easily integrated into various CAD–CAM systems.